プラス公差とは？マイナス公差とは？ものづくり、製造業、設計、機械加工初心者向けに簡単解説します！一般、普通公差も少し！
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今回は初心者の方より
本ブログにご質問がありました。（ありがたや～）
プラス公差、マイナス公差とは？
製造業を長年やっていると当たり前のように
使っている言葉ですが、
今まで、ものづくり、製造業、設計、機械加工などに
携わったことが無い方に取っては
？？？となりますよね。
そこで、初心者の方でもわかりやすいように
プラス公差とマイナス公差についての解説記事を書きました。
ぜひご覧ください！
そもそも公差ってなによ？
初心者の方からすれば、
そもそも公差ってなによ？
ですよね。
まずは公差について難しく説明します。
↓↓↓（ChatGPTちゃんに聞いてみました。難しいの嫌いな人は水色マーカーの文章飛ばしてくださいｗ）
公差（こうさ）とは、同じ種類の寸法を持つ複数の製品や部品において、
許容される最大寸法と最小寸法の差を指します。
つまり、公差とは許容範囲のことであり、製品や部品が設計通りに機能するためには、
公差範囲内で製造する必要があります。
公差は、製品や部品の機能や性能に直接影響するため、非常に重要な概念です。
例えば、機械部品の公差が大きすぎると、部品同士がうまく嵌合せず、機能不全を引き起こす可能性があります。
一方、公差が小さすぎると、製造コストが高くなるなどの問題が生じる場合があります。
公差は、設計者や製造者が決定する必要があります。
公差は、国際規格や業界規格などによって決められることが一般的です。
製造工程での正確な測定や品質管理のために、公差を考慮した図面や仕様書が作成されます。
どうですか？
公差わかりましたか？
すげぇむずかしいっすよね。
かんたんに公差について説明しますと、
- 寸法ぴったりには作れないので、作る上での寸法のバラつきの許容値
- モノがちゃんと機能するように、寸法に上限と下限を設定したもの
となります。
設計者が
①モノの機能
②作る上での寸法のバラつき
を考慮して設定します。
一般公差（普通公差）とプラスマイナス（±）公差について
まず、一般的に使われる寸法公差について理解しましょう！
一般的に使われる公差としては
プラスマイナス（±） が多いです。
設定した値に対して、プラス側にもマイナス側にも公差分だけ
寸法がズレてもいいですよー。ってことです。
こんな図面です。
厚み10mm、100×100のプレートです。
100には寸法公差がありませんね。
こういう場合は一般公差と呼ばれる公差が適用されます。
（一般公差を普通公差ともいいますが、ここでは一般公差と書きます）
この図面の一般公差ってなんなの？ですが、
だいたい、図面の端の方や、
表題欄に一般公差は記載されています。一般公差ですから、±の
公差が設定されています。また、注記欄にJIS B 0405（JISで定めた一般公差）を呼び出していることもあります。
一般公差では公差がゆるすぎる、きつすぎる、という場合には
上記図面の厚み10mmのように、個別で公差を記入します。
たとえば、厚み10mmの一般公差が±0.2mmだとして、それだと公差がゆるすぎて問題が
生じてしまう場合などに、公差を厳しくするため、【10±0.1】と記載する。といった感じです。
これで一般的に用いる公差とプラスマイナス公差は理解いただけましたね。
プラス公差とマイナス公差とは？かんたん解説！
それでは本題のプラス公差とマイナス公差いってみましょう！
まずプラス公差はこんな感じ。
20という基準寸法に対して、寸法がプラスに（大きく）なるように設定されています。
穴と軸の穴側、凹凸の凹側によく設定されます。（理由は後述します）
上の図面では
穴がφ20.2～20.5mmで作られるような寸法公差（プラス公差）となってます。
ミゾ幅が20.2～20.5mmで作られるような寸法公差（プラス公差）となってます。
続いてマイナス公差はこんな感じ。
20という基準寸法に対して、寸法がマイナスに（小さく）なるように設定されています。
穴と軸の軸側、凹凸の凸側によく設定されます。（理由は後述します）
上の図面では
丸棒（軸）がφ19.7～19.9mmで作られるような寸法公差（マイナス公差）となってます。
角棒（凸）が19.7～19.9mmで作られるような寸法公差（マイナス公差）となってます。
プラス公差の製品とマイナス公差の製品の関係
プラス公差とマイナス公差おわかりいただけましたでしょうか？
そして、ここまでの説明でピンときた方はするどい！
プラス公差の製品とマイナス公差の製品は密接な関係があるのです！
上の図面を例にしていきますと、
プラス公差の穴はφ20.2～20.5mmで出来ています。
マイナス公差の丸棒（軸）はφ19.7～19.9mmで出来ています。
穴が一番小さく出来たとしてφ20.2。
軸が一番大きく出来たとしてφ19.9。
これなら穴の中に軸を挿入することが出来ますね。
これが一般的なプラスマイナス公差で作ったらどうなるのか？
穴をφ20±0.2(φ19.8～20.2で作られる）
軸をφ20±0.2（φ19.8～20.2で作られる）
で設定したとしましょう。
そうすると
穴が一番小さく出来たとしてφ19.8
軸が一番大きく出来たとしてφ20.2。
φ19.8の穴にφ20.2の軸は大きくて挿入することが出来ませんね。
こういうトラブルを無くすためにプラス公差、マイナス公差を設定して、
製品がしっかり機能するようにしているのです。
このように穴と軸、凹凸など、相手側との関係で公差を設定することを
はめあい、嵌合などといいます。
はめあいには
すきまばめ、しまりばめ、中間ばめ
などがあり、穴より軸のほうが大きく設定することもあるようです。
このはめあいの公差設定はJISで定められたものや、各企業が独自の
ノウハウで設定していたり、技術力や経験が問われるところでしょう。
ちなみに、私は設計者じゃないのでまったくわかりませんw
この説明でここの意味がわからん！という方はお気軽にコメントくださいね。
今回は以上です。
最後までお読みいただきありがとうございました。
signal
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